Ewa Jakubczyk, Agnieszka Kamińska

Transkrypt

1 Acta Agrophysica, 2006, 8(4), WPŁYW ŚRODKÓW SPIENIAJĄCYCH NA STRUKTURĘ PIANEK AGAROWYCH Ewa Jakubczyk, Agnieszka Kamińska Katedra InŜynierii śywności i Organizacji Produkcji, SGGW ul. Nowoursynowska 159C, Warszawa ewa_jakubczyk@sggw.pl S t r e s z c z e n i e. Celem pracy było określenie wpływu środków spieniających na strukturę Ŝeli agarowych. Porowate pianki uzyskiwano poprzez dodanie piany do agarowego zolu. Jako środki spieniające stosowano albuminę jaja kurzego, tween 20 (monolaurynian polioksyetylenosorbitanu), GMS 400 i GMS 900 (mieszanina mono i diglicerydów). Strukturę pian obserwowano przy zastosowaniu mikroskopu stereoskopowego. Dodatkowo określono właściwości fizykochemiczne pianek agarowych (zawartość wody, gęstość, porowatość pozorną). Analiza obrazu wykazała, Ŝe środki spieniające istotnie wpływają na strukturę Ŝelowych pianek agarowych. Rozkłady parametrów geometrycznych (pole przekroju porów, średnica Fereta, współczynnik kształtu) porów w piankach z tween 20 były węŝsze, co wskazywało na bardziej jednorodną strukturę. Jednocześnie wprowadzenie powietrza do zolu agarowego wpływało na utworzenie porowatej struktury piany stałej. Dodatek tween 20 wpływał na czterokrotny wzrost porowatości względnej pianek w porównaniu do pianek agarowych z glicerydami GMS 400 i GMS 900. S ł o wa kluczowe: piany stałe, Ŝel agarowy, porowatość, środki spieniające, analiza obrazu WSTĘP Pęcherzyki gazu towarzyszą produkcji Ŝywności od wieków i decydują o walorach smakowych piwa, czy o unikalnej teksturze tak zróŝnicowanych produktów jak ciasta, ptasie mleczko, desery mleczne, czy nugaty. Dziś produkty o strukturze piany zawierające znaczną frakcję pęcherzyków gazu postrzegane są jako produkty niskokaloryczne, co jest jednym z czynników decydujących o wyborze tych produktów przez konsumentów [17]. W wyniku aeracji uzyskuje się produkty o obniŝonej gęstości, większej porowatości i atrakcyjnej teksturze [16].

2 840 E. JAKUBCZYK, A. KAMIŃSKA Proces wytwarzania pian moŝe zachodzić w wyniku mechanicznego ubijania, mieszania lub przez wprowadzenie gazów obojętnych [18]. Metoda wytwarzania pian i zastosowane parametry podczas produkcji mają istotny wpływ na jej teksturę i strukturę [8]. Zastosowanie substancji wspomagających pienienie ułatwia proces ubijania oraz wpływa na utrzymanie drobnej dyspersji gazu (powietrza, azotu, dwutlenku węgla) w materiale. Produkty porowate, napowietrzane są często niestabilne termodynamicznie, co moŝe prowadzić do zapadania i załamania ich struktury. W procesie produkcyjnym konieczna jest wówczas stabilizacja wytworzonej struktury [1]. Pęcherzyki gazu w pianie mogą być stabilizowane zarówno poprzez czynniki powierzchniowo czynne (emulgatory) w fazie ciekłej lub poprzez zestalenie fazy ciągłej np. poprzez dodanie substancji Ŝelującej [23]. Do wspomagania pienienia uŝywa się emulgatorów zawierających nasycone kwasy tłuszczowe (mono- i diglicerydy), oraz substancji białkowych (białko jaja kurzego, izolaty białka sojowego) [19]. W ocenie jakości pian brane są pod uwagę nie tylko właściwości teksturalne, ale równieŝ strukturalne. Metody mikroskopowe i inne techniki obrazowe są uzupełnieniem oceny makroskopowych właściwości produktów Ŝywnościowych. Zmiany właściwości na poziomie makroskopowym spowodowane przetwarzaniem, są wynikiem zmian na poziomie molekularnym oraz mikroskopowym [9]. Wykorzystanie metod mikroskopowych umoŝliwia dostarczenie pełnej informacji o strukturze materiału [7]. Ocena struktury w nieprzezroczystych i mętnych układach jest skomplikowana, stąd wykorzystuje się techniki mikroskopowe przygotowania preparatów, a następnie analizuje się je w mikroskopie świetlnym lub skaningowym [24]. Wielkość pęcherzyków gazu jest istotnym parametrem w ocenie struktury materiału, gdyŝ pory o określonej wielkości mogą wpływać na wygląd produktu, i jego teksturę [2]. Sarker i in. [21] oraz Lau i Dickinson [13] podkreślają iŝ przy wytwarzaniu pian konieczna jest ocena ilości wprowadzonej frakcji gazowej oraz rozkładu wielkości pęcherzyków gazu w produkcie aby zapewnić odpowiednią jakość Ŝywności. Charakterystyka zmian zachodzących w materiale podczas procesu technologicznego jest utrudniona ze względu na złoŝoną strukturę Ŝywności. Istnieje, zatem konieczność wprowadzenia uproszczonego modelu opisującego produkt spoŝywczy aby umoŝliwić analizę czynników wpływających na jakość produktów [12]. Do sporządzania modelowych Ŝeli stosuje się najczęściej agar, skrobię i krystaliczną celulozę. Schrader i Litchfield [22] stwierdzili, Ŝe system składający się z agaru i mikrokrystalicznej celulozy był dobrym materiałem jako model produktu spoŝywczego. Celem pracy było określenie wpływu dodatku środków spieniających do zolu agarowego na wytworzenie struktury pianowej (porowatej) w Ŝelu agarowym.

3 WPŁYW ŚRODKÓW SPIENIAJĄCYCH NA STRUKTURĘ PIANEK AGAROWYCH 841 MATERIAŁ I METODY Materiałem badawczym był 2,5% Ŝel agarowy (Frimulsion AG firmy Cesalpinia Food Spa), który bez substancji dodatkowych stanowił próbę kontrolną. Piankowe Ŝele agarowe uzyskano poprzez dodatek do zolu agarowego piany przygotowanej zgodnie z metodyką podaną przez Falade i in. [5] (rys.1). Jako środki spieniające zastosowano albuminę jaja kurzego (Fluka), monolaurynian polioksyetylenosorbitanu- tween 20 (Aldrich), oraz mieszaninę mono- i diglicerydów o róŝnym stopniu zmetylowania GMS 400 i GMS 900 (Wytwórnia Aromatów SpoŜywczych, Barwników i Związków Zapachowych). Utworzoną pianę dodawano do rozpuszczonego agaru w takiej ilości aby dodatek środka spieniającego wynosił 1% w stosunku do suchej masy Ŝelu kontrolnego. Środek spieniają cy Foaming agent (1%) Rozpuszczenie w wodzie Dissolution in water ~ 45 o C Miksowanie obr. Mixing at rot 4 min Piana Foam Agar (2,5%) Rozpuszczenie w wodzie Dissolution in water 20 o C Ogrzewanie Heating ( o C) Chłodzenie - Cooling (40 o C) Zol Mieszanie - Stiring Roztwór agar -piana Agar - foam gel solution (Płytki Petriego/Petri dishes) Schładzanie Cooling 4 o C /24h Pianki agarowe Agar foams Rys. 1. Schemat przygotowania pianek agarowych i sposobu pobierania próbek do analizy obrazu: a) miejsce pobrania na płytkach Petriego, b) badany przekrój materiału Fig. 1. Diagram of preparation of agar foams and method of sample collection for image analysis: a) location of collection in Petri dishes, b) investigated cross-section of material

4 842 E. JAKUBCZYK, A. KAMIŃSKA Zestalony Ŝel i pianki agarowe krojono w kostki o boku 10 mm w celu określenia objętości i masy próbek, następnie wyznaczono charakterystyczne parametry fizykochemiczne Ŝeli: zawartość wody (PN-A /98), masę pojedynczej kostki i jej objętość zgodnie z metodyką podaną przez Mazza [15]. Na podstawie wyznaczonych parametrów określono gęstość materiałów, a porowatość Ŝeli z dodatkiem środków spieniających wyliczono z zaleŝności: ϕ ρ k =1 (1) gdzie: φ porowatość pozorna, ρ k gęstość Ŝelu piankowego (g cm -3 ), ρ s gęstość Ŝelu agarowego kontrolnego (g cm -3 ). Na rysunku 1 a i b przedstawiono sposób pobierania próbek do badań mikroskopowych. Skrawki materiału wykrawano z trzech wybranych obszarów z przekroju materiałów. Obserwacje struktury prowadzono przy wykorzystaniu mikroskopu stereoskopowego MST 131 połączonego z kamerą SSC~DC58AP/1 (Sony) rejestrującą obraz. Obróbki otrzymanych zdjęć dokonano przy zastosowaniu programu komputerowego Mocha v.1.2 (Jandel Scientific). Analizie komputerowej obrazu poddano kilkanaście zdjęć w celu uzyskania parametrów dla 600 porów badanych materiałów. Dla kaŝdego z porów w pianach za pomocą programu Mocha określono: powierzchnię płaskiego przekroju, średnicę Fereta oraz współczynnik kształtu S będący charakterystyką krągłości materiału. Sporządzono rozkłady mierzonych wielkości przy wykorzystaniu programu Excel. Wyznaczono średnie wartości średnicy Fereta D oraz na podstawie rozkładu wielkości określono wartość średnią średnicy Fereta d dla przedziału o największej częstotliwości (udziale procentowym). Wyniki poddano obróbce statystycznej z wykorzystaniem pakietu Statgraphics Plus v. 3.0 przeprowadzając analizę wariancji z porównaniem średnich testem Tukeya przy poziomie istotności α = 0,05 oraz w celu porównania rozkładów wielkości mierzonych przeprowadzono test zgodności Kołmogorowa-Smirnowa przy poziomie istotności α = 0,05. ρ WYNIKI I DYSKUSJA Obrazy mikroskopowe uzyskane dla Ŝelu agarowego (kontrolnego) wskazywały na obecność jedynie pojedynczych pęcherzyków powietrza. śel kontrolny traktowano, zatem jak materiał nieporowaty. Zastosowanie środków spieniających i wprowadzenie piany do zolu wpływało na uzyskanie materiału o strukturze piany stałej. s

5 WPŁYW ŚRODKÓW SPIENIAJĄCYCH NA STRUKTURĘ PIANEK AGAROWYCH 843 W celu określenia homogeniczności pianek, pobierano do analizy próbki z trzech wybranych obszarów (rys. 1 a), analiza statystyczna wykazała, iŝ rozkład wielkości porów w trzech badanych obszarach w piance nie róŝnił się istotnie. Test Kołomogorowa-Smirnowa wskazywał na brak róŝnic między badanymi rozkładami wielkości mierzonych z róŝnych obszarów badanej pianki. Do dalszych badań wybrano próbki wykrawane ze środka pianki zestalonej na płytce Petriego. Histogramy rozkładu badanych parametrów wskazują na istotny wpływ zastosowanego środka spieniającego na pole przekroju porów powietrznych w Ŝelowych piankach agarowych (rys.2). Dla pianek z dodatkiem albuminy jaja kurzego, oraz glicerydów GMS 400 i GMS 900 obserwowano rozkłady dimodalne pola przekrojów porów, zaś dla Ŝelu spienianego tween 20 charakterystyczny był rozkład logarytmiczny z jednym pikiem. W badaniach układów pianowych najczęściej obserwowanym rozkładem wielkości porów powietrznych jest rozkład z jednym ekstremum. Rozkład taki uzyskano przy zastosowaniu metylocelulozy podczas spieniania puree owocowego [11] czy albuminy w układzie pianowym z gumą ksantanową [10]. Lim i Barigou [14] badając strukturę produktów porowatych takich jak napowietrzona czekolada, musy owocowe czy ptasie mleczko, obserwowali występowanie logarytmicznego-normalnego rozkładu wielkości porów. W przypadku niektórych pian spoŝywczych rozkład wielkości porów mo- Ŝe mieć charakter dimodalny, wynikający często z flokulacji pęcherzyków podczas ostaniego etapu ubijania piany [4, 8]. Udział procentowy Procentage (%) GMS 400 GMS 900 albumina jaja kurzego - ovalbumin tween ,0 0,1 0,2 0,3 0,4 Pole p orów Pores area (mm 2 ) Rys. 2. Wpływ zastosowanych środków spieniających na pole przekroju powierzchni porów w piankach agarowych Fig. 2. Effect of use of foaming agents on cross-section area of pores of agar foams

6 844 E. JAKUBCZYK, A. KAMIŃSKA Dla wszystkich badanych materiałów w przedziale pól przekroju porów od 0,01 do 0,04 mm 2 rejestrowano największą ich ilość (rys. 2) Aczkolwiek procentowy udział porów o tym zakresie pól wynosił dla pianek z tween 20-33,5%, z albuminą 43,6%, a dla Ŝeli agarowych spienianych glicerydami GMS 400 i GMS 900 nieznacznie powyŝej 50%. Charakterystyka rozkładu pola przekroju porów wskazuje na mniejsze zróŝnicowanie pól porów dla pianek z tween 20. Dla pianek z glicerydami i albuminą jaja kurzego charakterystyczne było występowanie frakcji 7-10% porów o powierzchni 0,33-0,36 mm 2. Falade i in. [5] zastosowali jako czynnik spieniający i stabilizujący albuminę oraz monosterynian glicerolu GMS. Spienione puree z fasoli było stabilne jedynie z dodatkiem GMS, a pęcherzyki gazu wytworzone w pianie z dodatkiem albuminy szybko ulegały zniszczeniu, co prowadziło do zapadania piany. Na właściwości albuminy jako środka spieniającego wpływa wiele czynników m.in. ph środowiska, stęŝenie innych protein czy obecność wolnych jonów [6]. Dodanie czynnika spieniającego nie tylko wpływa na uzyskanie nowej struktury w postaci piany, ale równieŝ odgrywa istotną rolę w jej stabilizacji. Jednym z najczęściej stosowanych środków spieniających jest monosterynian glicerolu GMS [20]. Analiza krzywych skumulowanych pól przekroju porów wskazywała na istotne statystycznie róŝnice między przebiegiem krzywych uzyskanych dla pianek z dodatkiem glicerydów GMS 400 i GMS 900 (rys. 3). Pole przekroju poniŝej 0,1 mm 2 miało aŝ 89% porów w piankach z GMS 400 i 79% z GMS 900. Charakterystyczny był równieŝ przebieg krzywej skumulowanej uzyskanej dla pianek z tween 20, której kształt róŝnił się od krzywych otrzymanych dla pozostałych badanych materiałów. Z krzywych skumulowanych widać równieŝ, Ŝe porów w piankach z tween 20 o powierzchni przekroju 0,02 mm 2 jest aŝ 98%, a w przypadku pianek z dodatkiem albuminy porów tych jest 78%. Największe spotykane pory w piankach z tween 20 miały powierzchnię przekroju 0,34 mm 2, w pozostałych materiałach pory osiągały powierzchnię 0,4 mm 2. WęŜszy zakres wartości przekrojów pól powierzchni świadczy o mniejszym zróŝnicowaniu wielkości porów w piankach z tween 20. Na podstawie rozkładu wielkości średnicy Fereta badanych pianek określono jej średnią wartość w przedziale o największej częstotliwości występowania porów (tab. 1). Wśród badanych materiałów najmniejszą średnicą d porów występujących najczęściej charakteryzowała się pianka z GMS 900, zaś zastosowanie jako środka spieniającego tween 20 zwiększało wartość średnicy o 25%. Określono równieŝ wartość średnią średnicy Fereta D z całego zakresu wielkości porów. Uzyskane wielkości średnich średnic porów wskazują na znaczne róŝnice w wielkości porów w piankach, o czym świadczą wysokie wartości odchyleń standardowych. Wyznaczanie średniej z populacji porów, gdy rozkład nie jest normalny nie dostarcza pełnej informacji o rozmiarach porów aczkolwiek charakteryzuje ich rozrzut wielkości. Najmniejsze wartości odchylenia standardowego uzyskano dla

7 WPŁYW ŚRODKÓW SPIENIAJĄCYCH NA STRUKTURĘ PIANEK AGAROWYCH 845 pianek z tween 20, co potwierdza mniejsze zróŝnicowanie wielkości porów w tym materiale w porównaniu do pozostałych badanych pianek. Kampf i in. [10] określając pole powierzchni porów powietrznych w pianie z albumniną i aliginianem PGA obserwowali duŝe zróŝnicowanie wielkości porów, często wartość odchylenia standardowego była równa lub przewyŝszała średnią wartość pola powierzchni. 100 Wartość skumulowana - Cumulative (%) GMS 400 GMS 900 albumina jaja kurzego - ovalbumin tween ,0 0,1 0,2 0,3 0,4 Pole porów Pores area (mm 2 ) Rys. 3. Wpływ zastosowanych środków spieniających na krzywe skumulowane pól porów w piankach agarowych Fig. 3. Effect of use of foaming agents on cumulative curves of pores area of agar foams Tabela 1. Średnie wartości średnic D i d dla badanych pianek Ŝelowych, gdzie: D średnica przekroju porów, d średnica przekroju porów w przedziale o największej częstotliwości Tabele 1. Average values of diameter D, d of the investigated foam gels, where: D diameter of cross-section of pores, d diameter of cross-section of pores in the class with the highest frequency Rodzaj pianki Ŝelowej Kind of gel foam Agar + albumina jaja kurzego Agar + ovalbumin Agar + GMS 400 Agar + GMS 900 Agar + tween 20 d (mm) 0,151 ± 0,019 0,159 ± 0,028 0,138 ± 0,021 0,174 ± 0,015 D (mm) 0,476 ± 0,310 0,348 ± 0,321 0,306 ± 0,334 0,315 ± 0,189

8 846 E. JAKUBCZYK, A. KAMIŃSKA Kolejnym istotnym parametrem w ocenie struktury materiałów jest współczynnik kształtu, jego wartość równa 1 charakteryzuje obiekty o kształcie koła. Największe wartość współczynnika obserwowano dla pianek z GMS 900, a ich udział procentowy w populacji porów wynosił 26,5%, dla pozostałych materiałów obserwowano pory o nieznacznie mniejszych wartościach współczynnika kształtu 0,88 dla pianek z albuminą i tween 20 oraz 0,84 dla pianek z GMS 400. Mimo mniejszych wartości współczynnika kształtu uzyskanych dla niektórych pianek nadal są to wartości wskazujące na kształt przekroju porów zbliŝony do koła. Charakterystyczny jest równieŝ rozkład wartości współczynnika kształtu dla poszczególnych materiałów. Pianki z glicerydami GMS charakteryzowały się występowaniem frakcji porów o kształtach wydłuŝonych elips i o mniejszych wartościach współczynnika kształtu bliskich 0,4. Układy pianowe w których pory powietrzne charakteryzują się przekrojem zbliŝonym do koła są bardziej stabilne od pian zawierająych pory wydłuŝone i eliptyczne [3]. Udział procentowy - Procentage (%) GMS 400 GMS 900 albumina jaja kurzego - ovalbumin tween ,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Współczynnik kształtu - Shape factor Rys. 4. Wpływ zastosowanych środków spieniających na kształt porów w piankach agarowych Fig. 4. Effect of use of foaming agents on shape of pores of agar Na rysunku 5 zaprezentowano przykładowe obrazy mikroskopowe uzyskane dla pianek agarowych przy produkcji, których wykorzystano środki spieniające. Pianki z glicerydami GMS charakteryzują się obecnością pojedynczych duŝych porów powietrznych. Natomiast pianki z tween 20 oraz albuminą zawierają mniej

9 WPŁYW ŚRODKÓW SPIENIAJĄCYCH NA STRUKTURĘ PIANEK AGAROWYCH 847 zróŝnicowane pod względem wielkości pory, ale obrazy mikroskopowe wskazują na występowanie większej ich ilości w przekroju materiału. Oprócz badań strukturalnych określono równieŝ podstawowe parametry fizykochemiczne badanych materiałów. Oznaczenia wykonano równieŝ dla Ŝelu agarowego (kontrolnego), który stanowił próbę porównawczą z piankami agarowymi. Tabela 2 przedstawia wyniki oznaczeń gęstości, zawartości wody oraz porowatości pozornej badanych materiałów. Spośród badanych układów najniŝszą gęstość uzyskano dla Ŝelu z tween 20 0,65 g cm -3, dodatek tego środka spieniającego wpływał na obniŝenie gęstości o 22% w porównaniu z Ŝelem kontrolnym. Dla pozostałych pianek wyniki oznaczeń gęstości były zbliŝone i mieściły się w przedziale 0,72-0,84 g cm -3. Albumina Ovalbumine Tween 20 GMS 900 GMS µm Rys. 5. Obrazy mikroskopowe struktury pianek agarowych Fig. 5. Microscopic images of structure of agar foams Największą wilgotność miał Ŝel kontrolny, co wynikało z procedury jego przygotowania. śele z dodatkami charakteryzowały się zwiększoną zawartością

10 848 E. JAKUBCZYK, A. KAMIŃSKA suchej masy, co spowodowane było obecnością substancji dodanej oraz słabszym mechanizmem wiązania wody. Porowatość pianek określono przy załoŝeniu, Ŝe Ŝel kontrolny jest układem, który nie zawiera porów (pęcherzyków powietrza). Największą porowatość pozorną spośród badanych materiałów uzyskano dla pianek z dodatkiem tween 20 0,23 i albuminą 0,14. Pianki z glicerydami GMS charakteryzowały się aŝ 4-krotnie mniejszą porowatością niŝ pianki tween 20. Tabela 2. Parametry fizykochemiczne Ŝeli Tabele 2. Physicochemical parameters of gels Rodzaj Ŝelu Kind of gel Zawartość wody Water content (%) Gęstość Ŝelu Density of gel (g cm -3 ) Porowatość pozorna Apparent porosity Agarowy kontrolny Agar control Agar + albumina jaja kurzego Agar + ovalbumin Agar + GMS 400 Agar + GMS 900 Agar + tween 20 97,8 ± 0,5 95,7 ± 0,8 91,1 ± 1,6 92,9 ± 1,0 95,9 ± 0,9 0,84 ± 0,01 0,72 ± 0,02 0,79 ± 0,01 0,79 ± 0,02 0,65 ± 0,03 0,14 ± 0,02 0,06 ± 0,01 0,06 ± 0,02 0,23 ± 0,03 Wprowadzone podczas mieszania powietrze i wytworzona piana nadają lekkość strukturze piankowego Ŝelu, dzięki czemu jego gęstość ulega obniŝeniu, zwiększa się porowatość w porównaniu do Ŝelu agarowego. Obrazy mikroskopowe oraz wyniki oznaczeń fizykochemicznych wskazują na wyraźnie większą porowatość pianek z albuminą i tween 20 niŝ pianek z dodatkiem glicerydów. Jednocześnie materiały te róŝnią się rozkładem wielkości porów powietrznych. Najmniej zróŝnicowanym materiałem o wyrównanej wielkości porów jest pianka z tween 20 dla której uzyskano najmniejsze rozrzuty wokół wartości średnich parametrów charakteryzujących wielkość i kształt porów. Dla wszystkich badanych materiałów najwięcej porów znajdowało się w przedziale pól przekroju porów 0,01-0,04 mm 2, aczkolwiek dla pianek z tween 20 nie obserwowano frakcji porów o bardzo duŝych rozmiarach, które występowały w innych badanych piankach. WNIOSKI Na podstawie analizy mikroskopowych obrazu płaskich przekrojów piankowych Ŝeli oraz charakterystyki właściwości fizykochemicznych moŝna sformułować następujące wnioski: 1. Rodzaj zastosowanego środka spieniającego miał istotny wpływ na wielkość porów w zestalonych Ŝelach. Pianki agarowe z dodatkiem tween 20 charak-

11 WPŁYW ŚRODKÓW SPIENIAJĄCYCH NA STRUKTURĘ PIANEK AGAROWYCH 849 teryzowały się węŝszym zakresem pól przekroju powierzchni porów, mniejszym rozrzutem wokół wartości średnich średnicy Fereta, co wskazywało na największą jednorodność tych pianek spośród analizowanych materiałów. 2. Dla Ŝeli spienianych z GMS oraz albuminą obserwowano rozkład z dwoma dominującymi przedziałami pól przekroju porów: 0,01-0,04 oraz 0,33-0,36 mm 2, co wpływało na niejednorodność materiałów. Obecność duŝych porów była znacząca gdyŝ stanowiły one kilka procent wszystkich zmierzonych porów. 3. Parametr geometryczny współczynnik kształtu osiągał wartości od 0,84 do 0,9, co wskazywało na kształt przekroju porów zbliŝony do koła. Najmniej jednorodnymi materiałami pod względem kształtu przekroju porów były pianki z albuminą i GMS Pozorna porowatość Ŝeli spienionych określona na podstawie parametrów fizykochemicznych wskazywała na większą porowatość Ŝeli z albuminą i tween 20 od wartości uzyskanej dla pianek z glicerydami. 5. Zastosowanie jako środka spieniającego tween 20 umoŝliwiało uzyskanie pianek o największej porowatości i znacznie bardziej wyrównanej wielkości i kształcie porów w porównaniu do pozostałych materiałów. PIŚMIENNICTWO 1. Brooker B.E.: The role of fat in stabilization of gas cells in bread dough. Journal of Cereal Science, 24, , Campbell G.M., Mougeot E.: Creation and characterization of aerated food products. Trends in Food Science & Technology, 10, , DeVries A.J.: Foam stability a fundamental investigation of the factors controlling the stability of foams. Rubber Chemistry and Technology, 31, , Dickinson E.: An introduction to food colloids. New York: Oxford University Press, Falade K.O., Adeyanju K.I., Uzo-Peters P.I.: Foam-mat drying of cowpea (Vigna unguiculata) using glyceryl monostearate and egg albumin as foaming agents. European Food Research and Technology, 217(6), , Foegeding E.A., Luck P.J., Davis J.P.: Factors determining the physical properties of protein foams. Food Hydrocolloids, 20, , Fornal J.: Mikrostruktura surowców i produktów roślinnych: Metody analizy struktury Ŝywności. Materiały seminarium dla słuchaczy studium doktoranckiego SGGW w Warszawie, Olsztyn, Jakubczyk E., Niranjan K.: Transient development of whipped cream properties. Journal of Food Engineering, 77(1), 79-83, Kaláb M., Allan-Wojtas P., Miller S.S.: Microscopy and other imaging techniques in food structure analysis. Trends Food Sci. Technol., 6 (6), , Kampf N., Martinez C.G., Corradini M.G., Peleg M.: Effect of two gums on the development, rheological properties and stability of egg albumen foams. Rheologica Acta 42, , Karim A.A., Wai C.Ch.: Characteristics of foam prepared from starfruit (Averrhoa carambola L.) puree by using methyl cellulose. Food Hydrocolloids, 13, , Lamb J., Göğőş F.: Choice of model gel systems for the food dehydration studies. Drying Technology, 16 (1/2), , 1998.

12 850 E. JAKUBCZYK, A. KAMIŃSKA 13. Lau C.K.., Dickinson E.: Instability and structural change in an aerated system containing egg albumen and invert sugar. Food Hydrocolloids, 19(1), , Lim K.S., Barigou M.: X-ray micro-computed tomography of cellular food products. Food Research International, 37, , Mazza G.: Dehydration of carrots. Effect of pre-drying treatments on moisture transport and product quality. J. Food Technol., 18(1), , Mleko S.: Stabilizatory stosowane do produkcji wyrobów cukierniczych. Przemysł Piekarski i Cukierniczy, 2, 24-26, Niranjan K:. An introduction to bubble mechanics in foods. In: Bubbles in Food, (eds. G.M. Campbell, C. Webb, S.S. Pandiella, K. Niranjan), Eagan Press, St Paul, Minnesota, 3-9, Richardson G., Bergenståhl B., Langton M., Stading M., Hermansson A-M.: The function of α-crystalline emulsifiers on expanding foam surfaces. Food Hydrocolloids, 18(4), , Rutkowski A., Gwiazda S., Dąbrowski K.: Substancje dodatkowe i składniki funkcjonalne Ŝywności. Agro & Food Technology, 3(3.1), , Sankat C.K., Castaigne F.: Foaming and drying behaviour of ripe bananas. Lebensm.-Wiss. u.-technol., 37, , Sarker D.K., Bertrand D., Chtioui Y., Popineau Y.: Characterization of foam properties using imagine analysis. Journal of Texture Studies, 29, 15-42, Schrader G.W., Litchfield J.B.: Moisture profiles in model food gel during drying: measurement using magnetic resonance imagining and evaluation of the Fickian model. Drying Technology, 10(2), , Stauffer C.E.: Emulgatory, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa Whitworth M.B., Alava J.M.: The imaging and measurement of bubbles in bread doughs. In: Bubbles in Food, (eds. G.M. Campbell, C. Webb, S.S. Pandiella, K. Niranjan), Eagan Press, St Paul, Minnesota, , EFFECT OF FOAMING AGENTS ON STRUCTURE OF AGAR FOAMS Ewa Jakubczyk, Agnieszka Kamińska Department of Food Engineering and Process Management, Warsaw Agricultural University ul. Nowoursynowska 159C, Warszawa ewa_jakubczyk@ sggw.pl Ab s t r a c t. The aim of this work was to determine the effect of foaming agents on the structure of agar gels. The porous foams were obtained by addition of foam to an agar gel solution. Ovalbumin, tween 20 (polyoxyethylene sorbitan monolaurate), GMS 400 and GMS 900 (mono- and diglycerides) were used as foaming agents. The structure of foams was observed by using a stereoscopic microscope. Additionally, some physicochemical properties of agar foams (water content, density and apparent porosity) were examined. Image analysis showed that foaming agents significantly affected the structure of agar foams. The distributions of geometric parameters (cross section area of pores, Feret s diameter, and shape factor) of pores obtained for foam with tween 20 were more narrow, which indicated more uniform structure. Incorporation of foam into agar sol resulted in production of porous structure of a solid foam. Added tween 20 caused 4-fold increase of apparent porosity of agar foams in comparison to foams with GMS. K e y wo r d s : solid foams, agar gel, porosity, foaming agents, image analysis